JPS6143300B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6143300B2 JPS6143300B2 JP10204979A JP10204979A JPS6143300B2 JP S6143300 B2 JPS6143300 B2 JP S6143300B2 JP 10204979 A JP10204979 A JP 10204979A JP 10204979 A JP10204979 A JP 10204979A JP S6143300 B2 JPS6143300 B2 JP S6143300B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- filler
- thermal expansion
- sealing
- pbo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
この発明は電子部品等のハーメチツクシール、
電気機器のターミナル気密シール等に用いられる
封着ガラスに関するものである。 ホウ酸鉛（PbO―B2O2）系およびホウけい酸鉛
（PbO―B2O3―SiO2）系の封着ガラスは、高鉛組
成域（一般に50重量％を越える範囲）で低い軟化
温度を持つており、比較的融着性に優れているこ
とから電子部品等の高信頼性ハーメチツクシー
ル、電気機器のターミナル気密シールに広く利用
されている。 一方、これらの封着ガラスはその組成を変える
ことにより、種々の熱膨張係数を持つガラスを得
ることができるが、一般に低軟化温度のガラス組
成域では、熱膨張係数が大きくなる傾向にある。
例えばPbO―B2O3ガラスの場合、その軟化温度
350℃のガラスでは熱膨張係数が約115×10-7℃-1
であり、同じく400℃のガラスでは約100×10-7℃
-1の熱膨張係数を持つている。また、PbO―B2O3
―SiO2ガラスの場合は、その軟化温度550℃のガ
ラスでの熱膨張係数は約80×10-7℃-1であり、
650℃では45×10-7℃-1である。 電子部品等のハーメチツクシールに用いられる
封着ガラスは、一般に軟化温度が低い方が望まし
く、かつガラスの熱膨張係数が比較的小さい方が
良い。例えば、セラミツク（Al2O3磁器）部材の
封着では熱膨張係数が70〜80×10-7℃-1の封着ガ
ラスを、ホウけい酸ガラス例えばパイレツクス）
では30〜40×10-7℃-1のものを、また金属モリブ
デンでは50〜60×10-7℃-1、タングステン、コバ
ールでは40〜45×10-7℃-1の封着ガラスを用いる
ことが望ましい。 従来、このような封着ガラスの低い軟化温度と
大きい熱膨張係数の相反性を解決するために高熱
膨張係数の低融点ガラスに低熱膨張係数で高融点
の無機酸化物粉末をフイラーとして加え、ガラス
軟化温度を変えることなく低熱膨張化をはかる方
法が採用されており、ある程度好ましい結果が得
られている。 従来、低熱膨張係数で高融点の無機酸化物フイ
ラーとしては、SiO2（５×10-7℃-1）、MgO・
Al2O3・2SiO2（10〜20×10-7℃-1）、Li2O・
Al2O3・2SiO2（−５×10-7℃-1）等が利用されて
いるが、これらの無機酸化物粉末の密度はSiO2
が2.3ｇ／cm3、MgO・Al2O3・2SiO2が2.6ｇ／cm3、
Li2O・Al2O3・2SiO2が3.1ｇ／cm3であり、ガラス
の密度が6.5〜7.5ｇ／cm3にあるのに対して相対的
に小さい。 このようにガラスと添加物フイラーの密度にお
ける大きな差は、フイラー添加低融点封着ガラス
の使用にあたつて分散スラリーの調製時およびガ
ラスの加熱溶着時にガラスとフイラーに相分離が
屡々起こり、熱膨張係数の調整化が果せず封着ガ
ラスのクラツク発生となる。 そこでこの発明は、低熱膨張係数で密度が鉛ガ
ラスに近いTa2O5粉末をフイラーとして利用する
ことにより、ガラスとフイラーの相分離が起こり
にくい低融点の封着ガラスを提供しようとするも
のである。 PbO―B2O系、PbO―B2O3―SiO3系の低融点ガ
ラスの密度は6.5〜7.5ｇ／cm3の範囲にある。これ
に対し、従来利用されていたフイラーは2.3〜3.1
ｇ／cm3であるが、この発明に用いられるTa2O5は
8.02ｇ／cm3である。 したがつて、低融点ガラスとフイラー間の密度
差は従来のフイラー添加ガラスでは△ｄ＝3.4〜
5.2ｇ／cm3であるのに対し、この発明のTa2O5を
フイラートした場合には、△ｄ＝−0.5〜−1.5
ｇ／cm3となり、ガラスとフイラー間の密度差は従
来のそれよりも小さく、相分離は起こりにくい。 一方、Ta2O5の熱膨張係数は、6.7×10-7℃-1
（０〜400℃）であり、従来フイラーとして利用さ
れているMgO・Al2O3・2SiO2とほぼ同等であ
る。 次にこの発明のフイラー添加封着ガラスの具体
的実施例について説明する。 実施例 １ ガラス原料としてPbO182ｇ（91％）、H3BO318
ｇ（B2O3として９％）を混合し、通常のガラス
溶融法でガラスカレツトを製作し、次いでこのガ
ラスカレツトを粉砕して、325メツシユの篩を通
したガラス粉末を得る。このガラスは再溶融する
と、115×10-710-1の熱膨張係数を持つている。 上記粉末ガラスに市販の電子磁器用Ta2O5粉末
（325メツシユの篩を通過したもの）を粉末ガラス
75ｇに対し35ｇ（35重量％）加え、例えばＶ型混
合機でよくブレンドし、Ta2O5をフイラーとする
低融点封着ガラスを得る。この混合ガラスは、例
えば450℃で10分間溶融したとき75×10-7℃-1の
見掛の熱膨張係数を持つていた。 次にフイラーとガラスの分離性を評価するため
にフイラー添加ガラス粉末50ｇに10c.c.のブチルカ
ルビトールを加え、よく混合したスラリーを調整
し、24時間放置後、アルミナ磁器板上に塗布して
500℃で15分間焼成する。得られた溶着ガラスを
切断し、切断面上下層部の光沢着の有無を目視測
定し、フイラーの分散性を評価したが、上下層で
差のないことを確認し、良好であつた。 別表は、上記実施例１に準ずる方法で得られた
他の実施例の結果を併せてまとめたものであり、
いずれも従来のLi2O・Al2O3・2SiO2をフイラー
とした低融点封着ガラスに比較して焼成時のガラ
ス中フイラーの分散性は優れており、分離も起こ
らない。 以上のようにこの発明の封着ガラスを電子部品
等のハーメチツクシール等に用いることにより、
部品の信頼性を高め得ると同時に封着の作業性も
改善できる。
電気機器のターミナル気密シール等に用いられる
封着ガラスに関するものである。 ホウ酸鉛（PbO―B2O2）系およびホウけい酸鉛
（PbO―B2O3―SiO2）系の封着ガラスは、高鉛組
成域（一般に50重量％を越える範囲）で低い軟化
温度を持つており、比較的融着性に優れているこ
とから電子部品等の高信頼性ハーメチツクシー
ル、電気機器のターミナル気密シールに広く利用
されている。 一方、これらの封着ガラスはその組成を変える
ことにより、種々の熱膨張係数を持つガラスを得
ることができるが、一般に低軟化温度のガラス組
成域では、熱膨張係数が大きくなる傾向にある。
例えばPbO―B2O3ガラスの場合、その軟化温度
350℃のガラスでは熱膨張係数が約115×10-7℃-1
であり、同じく400℃のガラスでは約100×10-7℃
-1の熱膨張係数を持つている。また、PbO―B2O3
―SiO2ガラスの場合は、その軟化温度550℃のガ
ラスでの熱膨張係数は約80×10-7℃-1であり、
650℃では45×10-7℃-1である。 電子部品等のハーメチツクシールに用いられる
封着ガラスは、一般に軟化温度が低い方が望まし
く、かつガラスの熱膨張係数が比較的小さい方が
良い。例えば、セラミツク（Al2O3磁器）部材の
封着では熱膨張係数が70〜80×10-7℃-1の封着ガ
ラスを、ホウけい酸ガラス例えばパイレツクス）
では30〜40×10-7℃-1のものを、また金属モリブ
デンでは50〜60×10-7℃-1、タングステン、コバ
ールでは40〜45×10-7℃-1の封着ガラスを用いる
ことが望ましい。 従来、このような封着ガラスの低い軟化温度と
大きい熱膨張係数の相反性を解決するために高熱
膨張係数の低融点ガラスに低熱膨張係数で高融点
の無機酸化物粉末をフイラーとして加え、ガラス
軟化温度を変えることなく低熱膨張化をはかる方
法が採用されており、ある程度好ましい結果が得
られている。 従来、低熱膨張係数で高融点の無機酸化物フイ
ラーとしては、SiO2（５×10-7℃-1）、MgO・
Al2O3・2SiO2（10〜20×10-7℃-1）、Li2O・
Al2O3・2SiO2（−５×10-7℃-1）等が利用されて
いるが、これらの無機酸化物粉末の密度はSiO2
が2.3ｇ／cm3、MgO・Al2O3・2SiO2が2.6ｇ／cm3、
Li2O・Al2O3・2SiO2が3.1ｇ／cm3であり、ガラス
の密度が6.5〜7.5ｇ／cm3にあるのに対して相対的
に小さい。 このようにガラスと添加物フイラーの密度にお
ける大きな差は、フイラー添加低融点封着ガラス
の使用にあたつて分散スラリーの調製時およびガ
ラスの加熱溶着時にガラスとフイラーに相分離が
屡々起こり、熱膨張係数の調整化が果せず封着ガ
ラスのクラツク発生となる。 そこでこの発明は、低熱膨張係数で密度が鉛ガ
ラスに近いTa2O5粉末をフイラーとして利用する
ことにより、ガラスとフイラーの相分離が起こり
にくい低融点の封着ガラスを提供しようとするも
のである。 PbO―B2O系、PbO―B2O3―SiO3系の低融点ガ
ラスの密度は6.5〜7.5ｇ／cm3の範囲にある。これ
に対し、従来利用されていたフイラーは2.3〜3.1
ｇ／cm3であるが、この発明に用いられるTa2O5は
8.02ｇ／cm3である。 したがつて、低融点ガラスとフイラー間の密度
差は従来のフイラー添加ガラスでは△ｄ＝3.4〜
5.2ｇ／cm3であるのに対し、この発明のTa2O5を
フイラートした場合には、△ｄ＝−0.5〜−1.5
ｇ／cm3となり、ガラスとフイラー間の密度差は従
来のそれよりも小さく、相分離は起こりにくい。 一方、Ta2O5の熱膨張係数は、6.7×10-7℃-1
（０〜400℃）であり、従来フイラーとして利用さ
れているMgO・Al2O3・2SiO2とほぼ同等であ
る。 次にこの発明のフイラー添加封着ガラスの具体
的実施例について説明する。 実施例 １ ガラス原料としてPbO182ｇ（91％）、H3BO318
ｇ（B2O3として９％）を混合し、通常のガラス
溶融法でガラスカレツトを製作し、次いでこのガ
ラスカレツトを粉砕して、325メツシユの篩を通
したガラス粉末を得る。このガラスは再溶融する
と、115×10-710-1の熱膨張係数を持つている。 上記粉末ガラスに市販の電子磁器用Ta2O5粉末
（325メツシユの篩を通過したもの）を粉末ガラス
75ｇに対し35ｇ（35重量％）加え、例えばＶ型混
合機でよくブレンドし、Ta2O5をフイラーとする
低融点封着ガラスを得る。この混合ガラスは、例
えば450℃で10分間溶融したとき75×10-7℃-1の
見掛の熱膨張係数を持つていた。 次にフイラーとガラスの分離性を評価するため
にフイラー添加ガラス粉末50ｇに10c.c.のブチルカ
ルビトールを加え、よく混合したスラリーを調整
し、24時間放置後、アルミナ磁器板上に塗布して
500℃で15分間焼成する。得られた溶着ガラスを
切断し、切断面上下層部の光沢着の有無を目視測
定し、フイラーの分散性を評価したが、上下層で
差のないことを確認し、良好であつた。 別表は、上記実施例１に準ずる方法で得られた
他の実施例の結果を併せてまとめたものであり、
いずれも従来のLi2O・Al2O3・2SiO2をフイラー
とした低融点封着ガラスに比較して焼成時のガラ
ス中フイラーの分散性は優れており、分離も起こ
らない。 以上のようにこの発明の封着ガラスを電子部品
等のハーメチツクシール等に用いることにより、
部品の信頼性を高め得ると同時に封着の作業性も
改善できる。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ PbOを75重量％以上含むPbO―B2O3ガラス
粉末に最大60重量％までのTa2O5粉末をフイラー
として添加したことを特徴とする封着ガラス。 ２ PbOを75重量％以上、SiO2を５重量％以下の
範囲で含むPbO―B2O3―SiO2ガラス粉末に最大
60重量％までのTa2O5粉末をフイラーとして添加
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の封着ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10204979A JPS5626747A (en) | 1979-08-09 | 1979-08-09 | Sealing glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10204979A JPS5626747A (en) | 1979-08-09 | 1979-08-09 | Sealing glass |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5626747A JPS5626747A (en) | 1981-03-14 |
| JPS6143300B2 true JPS6143300B2 (ja) | 1986-09-26 |
Family
ID=14316903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10204979A Granted JPS5626747A (en) | 1979-08-09 | 1979-08-09 | Sealing glass |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5626747A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04100297U (ja) * | 1991-01-29 | 1992-08-31 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4587843B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2010-11-24 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | ガラス状化イメージングプレート |
-
1979
- 1979-08-09 JP JP10204979A patent/JPS5626747A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04100297U (ja) * | 1991-01-29 | 1992-08-31 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5626747A (en) | 1981-03-14 |
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